“探究式科普丛书”是一套百科全书式的科普系列读物,共100本,分为物质科学、生命科学、地球物理科学、现代科技4个系列。与其他科普类图书相比,该套丛书最大的特点是其全面性,几乎囊括了自然科学领域的各个方面,通过阅读这套丛书,可以“上知天文下知地理”;其次这套丛书的丛书名也很有特色,“探究式科普丛书”从题目上就满足了广大读者对科学技术的兴趣,注重探究性,让读者带着问题去了解科学、学习科学,从而真正让阅读融入人们对世界的认识当中,让人们通过阅读树立科学的世界观。
本书为其中一册《宇宙中的岛屿(星系)》,由林静编著。
到目前为止,人们已在宇宙中观测到了约一千亿个星系,它们有的离我们较近,可以清楚地观测到它们的结构:有的非常遥远,目前所知最远的星系离我们有将近一百五十亿光年。《宇宙中的岛屿(星系)》中主要向我们介绍了星系的定义,阐述了星系的演化、类别,以及它与星云和星团之间的区别。
《宇宙中的岛屿(星系)》由林静编著。
2.有容乃大——星系的分类
宇宙中没有两个星系的形状是完全相同的,每一个星系都有自己独特的外貌。但是由于星系都是在一个有限的条件范围内形成,因此它们有一些共同的特点,这使人们可以对它们进行大体的分类。
在多种星系分类系统中,天文学家哈勃于1925年提出的分类系统是应用得最广泛的一种。哈勃根据星系的形态把它们分成三大类:椭圆星系、旋涡星系和不规则星系。
椭圆星系呈现的是一个由对称分布的恒星构成的球形或圆形。这种星系的大小范围,从大到伸跨几十万光年的、罕见的巨椭圆星系,到小至只拥有几百万个恒星的矮椭圆星系。虽然没有一个矮椭圆星系在天上引人注目,但它们却是星系中最常见的一类。椭圆星系的投影图像的形态范围是从近圆形直到极扁的椭圆形。然而,它们的扁椭并非由于自转。此外,也不知道它们的真实形状究竟是扁球形还是长球形。它可以分为七种类型,按星系椭圆的扁率从小到大分别用Eo—E7表示,最大值7是任意确定的。该分类法只限于从地球上所见的星系外形,原因是很难确定椭圆星系在空间中的角度。
在星空中约有70%的亮星——包括银河系在内,都是旋涡星系。旋涡星系有一个直径5万至15万光年的恒星主盘,盘的厚度约为直径的十分之一。沉陷在盘结构中的是旋臂,它像玩具风车那样,从中心向外旋伸。在旋臂中,最大量地集聚着旋涡星系的星际气体和尘埃。在集聚区域内,它们能形成恒星。在新诞生的恒星中,间或有生存期短、光度高的;它们存在于旋臂内,在望远镜拍摄的底片上明显可见。
旋涡星系的中央核周围是一个巨大的核心隆起结构,大多数情况下均接近于球体。其直径大者,可达盘结构直径之半。在核球和盘结构之外是由星团、单个恒星或许还有其他物质构成一个稀疏的或多或少为球状的晕。星系晕能伸展到盘结构之外很远处,并拥有星系总质量的大部分。
通常情况,将旋涡星系划分为“正常旋涡”和“棒旋旋涡”两种类型。在棒旋星系中,旋臂起始于一个贯穿星系核、由恒星和星际物质组成的直棒结构的终端,或是起始于并非星系核而是星系棒周围的一个圆环结构。
不规则星系没有一定的形状,而且含有更多的尘埃和气体,用Irr表示。少数星系不能很好地和通用的划分框架拟合,它们被分类为不规则星系。另有一类用SO表示的透镜型星系,表示介于椭圆星系和旋涡星系之间的过渡阶段的星系。P9-12
科技进步是人类文明发展的原动力。回眸人类文明的每一次重大进步无不与科技的重大突破紧密相连。三次科技革命,更是使人类文明发生了彻底改变。我们不得不赞叹科技,它犹如魔法师手中的魔杖,使人类插上了想象的翅膀,将人类从头到脚都武装起来。望远镜的发明让人类视觉得到了延伸,使“千里眼”不再是神话故事中的虚拟人物;电话是人类听觉的“顺风耳”,它让即使远隔重洋的亲人也能像就在面前一样述说家长里短;汽车、飞机等交通工具是人类脚步的延伸,日行千里、日行万里不再是人类遥不可及的梦想;计算机是人脑的延伸,当人的智慧得到延伸的时候,人的创造力被无限放大;互联网技术的深入发展更是推动了人类文明的巨大进步,改变了人类的生活方式……
科技的发展不但在物质上推动着人类文明的进步,同时在人类的意识形态上也彻底改变了人们对世界的认识,不断形成新的、更加科学的世界观。哥白尼提出的日心说推翻了长期以来居于宗教统治地位的地心说,地球不再是宇宙的中心。而这仅仅是人类世界观的一个变化,诸如此类的认识变化实在太多了。
今天我们在全社会倡导建设社会主义精神文明,社会主义精神文明建设的核心内容是科学的世界观、为人民服务的人生观及集体主义的价值观。科学的世界观是最为基本的出发点。如果没有正确的科学思想来指导行为,就难免会走弯路,所以科学知识的宣传和普及是精神文明建设的最根本的环节。
英国哲学家弗兰西斯·培根曾经说过:“知识的力量不仅取决于其本身的价值大小,更取决于它是否被传播以及被传播的深度和广度。”
我们说的科普是指采用读者比较容易理解、接受和参与的方式,普及自然科学和社会科学知识,传播科学思想,弘扬科学精神,倡导科学方法,推动科学技术的应用。这对于广大读者来说,可以了解一定的科学知识,有利于树立正确的世界观、人生观和价值观。对于科技工作者和文化工作者来说,在全社会开展科普知识教育是参与建设社会主义文化的重要渠道。
我们知道,中国是一个拥有5000多年悠久历史的文明古国,虽然曾经在科技上长时间走在世界的前列,取得了许多举世瞩目的科技成果,但是由于长期的封建思想统治,广大民众的科学意识比较单薄。所以在我国民众中开展广泛的科学技术普及教育具有特别重要的意义。
科普的形式是多种多样的,譬如建科技馆、自然博物馆,举办各种科技讲座等,但是相对来说,图书出版无疑是所有科普活动中最为重要和易于实施的途径。有关科普教育和科普读物出版发行工作,多年来得到中央和地方各级党和政府部门以及相关社会团体的广泛支持。2002年6月29日,《中华人民共和国科学技术普及法》正式颁布实施,标志着我国科普事业进入法制化的轨道。为持续开展群众性、社会性科普活动,中国科协决定从2005年起,将每年9月第三周的公休日定为全国科普日。2003年以来,为支持老少边穷地区文化事业发展,由文化部、财政部共同实施送书下乡工程。2009年2月,中国科协等单位五年内在全国城乡建千所科普图书室的活动举行了启动仪式。2003年以来,由民政部、中央文明办、文化部、新闻出版总署、国家广电总局、中国作家协会联合举办的“万家社区图书室援建和万家社区读书活动”,已经援建城乡社区图书室16.2万个,援建图书5600万册,其中三分之二以上为科普图书,约3.5亿城乡居民从中受益,对广大社区居民的科技普及起到了一定作用,提升广大社区居民的科技素质。
为了帮助广大读者特别是青少年读者系统、全面、准确、深入地学习和掌握有关自然科学方面的基础知识,用科学发展观引领他们爱科学、学科学、用科学的能力,中国社会出版社按照国家确定的学生科普知识标准,编辑出版了《探究式科普丛书》。
该套丛书是一套百科全书式的科普系列读物,共100本,分为物质科学、生命科学、地球物理科学、现代科技4个系列。与其他科普类图书相比,该套丛书最大的特点是其全面性,几乎囊括了自然科学领域的各个方面,通过阅读这套丛书,可以“上知天文下知地理”;其次这套丛书的丛书名也很有特色,“探究式科普丛书”从题目上就满足了广大读者对科学技术的兴趣,注重探究性,让读者带着问题去了解科学、学习科学,从而真正让阅读融入人们对世界的认识当中,让人们通过阅读树立科学的世界观。
党的十七届六中全会通过的《中共中央关于深化文化体制改革推动社会主义文化大发展大繁荣若干重大问题的决定》,为我们描绘了一幅社会主义文化建设的宏伟蓝图。我相信这套科普图书的出版必将在一定程度上满足广大读者对科普知识的全面需求,为读者树立科学的世界观打下一定的基础。
是为序。
(全国人大常委会副委员长、民革中央主席)